作者precession (little-boy)
看板NTU-Archery
标题转贴文章--光,请留步
时间Tue Sep 2 08:39:38 2003
※ [本文转录自 NTU-Karate 看板]
作者: precession (little-boy) 看板: NTU-Karate
标题: 转贴文章--光,请留步
时间: Tue Sep 2 08:39:22 2003
室温下红宝石可以大幅度降低光速~
姚正邦
在室温下,红宝石可以用来大幅度地降低光速。这项技术可望应用於通讯系统
的设计。「光」是物理学中令人难以捉摸的一个现象。它的粒子-波动二相性,曾经
是令科学家们想不透的问题。此外,到目前为止,它在真空中行进的速度
(C~3×108 m/s),没有其它的物理量可与其相比。由於它在介质中行进的速度
(群速度,group velocity, 简称Vg),会受到该物质折射系数(n)的影响而变慢
(Vg=C/n),科学家们从很早就在思考,如何能够将光的速度,减慢到可以与其它
实验配合的程度。
由於当光的速度受到介质影响而变慢的同时,其被介质所吸收的程度也特别
严重,使得实验无法准确地量测到这个现象。近年来,科学家们采用一项名为
EIT(electromagnetically induced transparency)的技术,达成在极低温
(接近绝对温度零度)的条件下,雷射光在特殊物质的气体中,行进速度被减慢
到8-45m/s的结果。在最近的Physical Review Letters中,罗彻斯特大学光学
中心的Matthew Bigelow与所属的研究小组,则发表了在室温下,利用spectral
hole burning的效应,在红宝石中达成将光速减慢到约57.5m/s的研究成果。
所谓的spectral hole burning效应,是在某些物质中,存在着一组能阶,包含
一个基态与一个受激态,在其间有一介稳态(metastable)的能阶。当有入射光
将电子由基态激发至受激态时,受激发的电子会在几个尘秒(10-12秒)的时间
内跃迁到介稳态。在经过约长达几个毫秒(10-3秒)的时间後,电子才会回到
基态,并释放出波长与入射光波长相近的光子。而在该物质的吸收或穿透光谱
上,在特定的波长附近会形成一个空区,意味着该特定波长的光无法通过。并且
该频谱空区的频宽,大约等於电子从介稳态降回基态时间的倒数。
虽然Bigelow等人的实验结果,并没有为光速的降低创下新的记录。但是,
由於他们的实验在室温下就可达成,这对於将这项技术转为实际应用,提供了
令人乐观的可能性。(科景网:www.sciscape.org提供)
取材自www.nature.com/nsu/030324/030324-4.html
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曾经沧海难为水 除却巫山不是云
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.csie.ntu.edu.tw)
◆ From: 139.223.28.55
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